автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:СВЧ установки для обработки яиц в птицеводческих хозяйствах

804615378

Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства

На правах рукописи

БЕЛОВ Александр Анатольевич

СВЧ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЯИЦ В ПТИЦЕВОДЧЕСКИХ ХОЗЯЙСТВАХ

Специальность

05.20.02 - электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

-2 ДЕК 2010

Москва 2010

004615378

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель Официальные оппоненты:

-доктор технических наук, доцент Михайлова Ольга Валентиновна доктор технических наук, профессор Воробьев Виктор Андреевич

кандидат технических наук Юферев Леонид Юрьевич

Ведущая организация — ФГОУ ВПО «Ижевская ГСХА»

Защита состоится « 21» декабря 2010 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 006.037.01 при ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства» по адресу: 109456, г. Москва, 1-й Вешняковский проезд, д. 2, ВИЭСХ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства»

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу 109456, г. Москва, 1-й Вешняковский проезд, д. 2, ВИЭСХ Факс: 170-51-01 E-mail: viesh@dol.ru

Автореферат разослан « 16 » ноября 2010 г. и размещен на официальном сайте: http:www.viesh.ru « 16 » ноября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук

Некрасов А.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В 2008 году промышленное производство яиц в России составило 28,6 млрд. штук, из них на жидкую переработку ушло 0,6 млрд. штук, на сухую -1,5 млрд. штук. Производство куриных яиц в мире устойчиво увеличивается, при этом 4...6 % занимают некондиционные яйца (с низкой массой, с поврежденной скорлупой и нарушенной подскорлупной оболочкой, бой - при транспортировке). Выявлено, что при обработке яиц в птицеводческих хозяйствах наиболее рентабельным (67...72 %) является производство меланжа (пастеризованной яичной массы), однако его удельный вес в общей выручке от реализации яиц и яйцепродук-тов - менее одного процента. Потребность в жидких яйцепродуктах составляет 132 тыс. тонн в год, из которых отечественные производители покрывают лишь 19 процентов. В Чувашской республике из некондиционных яиц производят только сухой яичный порошок, в объеме 150...200 кг в сутки, при энергетических затратах 1,42 Вт-ч/г.

Рост производства меланжа в России сдерживается высокой энергоемкостью существующих систем пастеризации яичной массы. В настоящее время это процесс осуществляется при температуре 63...66 °С в специальных теплообменниках под высоким давлением, при высоких энергетических затратах. Сложность заключается в технической реализации процесса пастеризации яичной массы, по причине коагуляции белка при температуре выше 42 °С.

Использование источников ультрафиолетового (УФ) излучения не обеспечивает необходимый уровень общего микробного числа (ОМЧ), так как стерилизуется только поверхность, а микроорганизмы, покрытые тонким внешним слоем, не прозрачным для УФ излучения, остаются жизнеспособными.

Поэтому разработка СВЧ установок для обработки яиц, позволяющих снизить потери продукции и энергетические затраты, является актуальной научной задачей.

Целью настоящей работы является разработка СВЧ установок для обработки яиц, обеспечивающих снижение энергетических затрат.

Основные научные задачи:

- разработать методику циклического воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты, обеспечивающую снижение энергетических затрат при обработке яиц;

- обосновать конструктивно-технологические параметры СВЧ установок для обработки яиц (производительность, удельную мощность и скорость нагрева сырья, значение напряженности электрического поля, удельные энергетические затраты);

- разработать, изготовить и испытать в производственных условиях СВЧ установки для обработки яиц;

- оценить технико-экономическую эффективность внедрения СВЧ установок для пастеризации яичной массы и варки яиц без воды.

Научная концепция решаемой задачи. На основе теории диэлектрического нагрева, а также учитывая объективно существующие закономерности кинетики процесса эндогенного нагрева сырья, решена научно-техническая задача - разработка СВЧ установок, обеспечивающих эффективные теплообменные процессы для получения вареного яйца и подавление жизнедеятельности вегетативных форм микроорганизмов в яичной массе за счет многократного циклического воздействия электромагнитных излучений.

Объектом исследования являются СВЧ установки для обработки яиц.

Научную новизну результатов исследования представляют:

- методика расчета и аналитические зависимости, позволяющие обосновать параметры СВЧ установки с дополнительной резонаторной камерой, обеспечивающей низкотемпературную пастеризацию яичной массы при сниженных энергетических затратах, за счет многократного циклического воздействия ЭМП высокой напряженности СВЧ диапазона, УФ лучей и охлаждения;

- методика расчета и аналитические зависимости для обоснования и реализации эффективных режимов функционирования многомодульной СВЧ установки туннельного типа для варки яиц без воды, обеспечивающей увеличение производительности и снижение энергетических затрат, путем регулирования скорости эндогенного нагрева в каждом объемном резонаторе и охлаждения;

- эффективные конструктивные параметры и режимы работы изготовленных СВЧ установок (патенты №2365323, №2371075, заявка на изобретение № 2010143035 -Способ и установка для низкотемпературной пастеризации жидких продуктов).

Достоверность основных положений и выводов подтверждена:

- экспериментальными исследованиями процесса обработки яиц и положительными результатами испытаний СВЧ установок в производственных условиях;

- протоколами лабораторий Федерального государственного учреждения здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии в Чувашской Республике - Чувашия», Государственного учреждения «Чувашская республиканская ветеринарная лаборатория» Госветслужбы Чувашии и Федерального государственного учреждения «Чувашский центр стандартизации, метрологии и сертификации».

Практическую значимость представляют разработанные, изготовленные и испытанные в производственных условиях СВЧ установки для пастеризации яичной массы при низкой температуре; варки яиц без воды при сниженных энергетических затратах.

Научные положения и результаты исследования, выносимые на защиту:

1. Методика расчета и аналитические зависимости, позволяющие обосновать параметры СВЧ установки с дополнительной резонаторной камерой, обеспечивающей низкотемпературную пастеризацию яичной массы при сниженных энергетических затратах, за счет многократного циклического воздействия ЭМП высокой напряженности СВЧ диапазона, УФ лучей и охлаждения.

2. Методика расчета и аналитические зависимости для обоснования и реализации эффективных режимов функционирования многомодульной СВЧ установки туннельного типа для варки яиц без воды, обеспечивающей увеличение производительности и снижение энергетических затрат, путем регулирования скорости эндогенного нагрева в каждом объемном резонаторе и охлаждения,

3. Разработанные, изготовленные и испытанные в производственных условиях СВЧ установки дня обработки яиц, рабочие режимы и комплекс конструктивно-технологических параметров, обеспечивающие проведение низкотемпературной пастеризации яичной массы и варку яиц без воды.

Методы исследования. Исследования проводились с использованием теорий: диэлектрического нагрева, теплообменных процессов, дифференциального и интегрального исчисления, а также графо-аналитических методов. При экспериментальных исследованиях применялся метод активного планирования трехфакторного экс-

перимента типа 23. Обработка экспериментальных данных выполнена с использованием компьютерных программ.

Реализация результатов исследований. Разработка СВЧ установок для обработки яиц проводилась в соответствии с планом НИОКР ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА». В рамках тематического плана Министерства сельского хозяйства РФ по разделу «Био - нанотехнологий» (2008...2010 г.г.) по теме: «Интенсификация с.-х. технологических процессов воздействием электромагнитных излучений» разработано техническое задание. На основе гранта президента РФ для государственной поддержки молодых Российских ученых и их научных руководителей № МД- 5128. 2008. 08, а также гранта общероссийской общественной организации «Российское аграрное движение - РАД» изготовлены три СВЧ установки для обработки яиц. Исследования процесса обработки яиц осуществлялись в лаборатории «Электронано-технология» ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА». Производственные испытания СВЧ установок для обработки яиц проводились в ГУП ЧР «Птицефабрика «Моргауш-ская», ООО «Чебоксарская макаронно-кондитерская фабрика «Вавилон». Результаты научных исследований используются в учебном процессе ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА», ГОУ ВПО «Марийский ГУ», ФГОУ ВПО «Казанский ГАУ», ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский ГАУ».

Апробация результатов исследования. Материалы диссертации доложены и обсуждены:

- на всероссийских научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА» (2006...2010 г.г.);

- на международных научно-практических конференциях «Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства», ГОУ ВПО «Марийский ГУ», Йошкар-Ола (2006...2009 г.г.);

- на всероссийском смотре-конкурсе на лучшую научную работу по направлению «Агроинженерия», ФГОУ ВПО «МГАУ им. В.П. Горячкина», 2006 г.;

- на всероссийском конкурсе на лучшую научную работу среди аспирантов и молодых ученых вузов по номинации «Технические науки», ФГОУ ВПО «Казанский ГАУ», 2008 г.;

- на расширенном заседании отделов и лабораторий ГНУ ВИЭСХ, Москва, 26.05.2010 г.

Установки демонстрировались на III всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Роль молодых ученых в реализации приоритетного национального проекта «Развитие АПК» (ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА»,Чебоксары, 22.03.2007г.); на республиканской научно-практической конференции «Наука в развитии села» (ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА», Чебоксары, 10.02.2009 г.).

Результаты диссертационных исследований были отмечены дипломами:

- за участие в третьем туре всероссийского смотра-конкурса на лучшую научную работу по направлению «Агроинженерия» (МСХ РФ, Департамент научно-технологической политики и образования, 2006 г.);

- за участие во втором этапе всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди аспирантов и молодых ученых вузов по Приволжскому федеральному округу по номинации «Технические науки» (ФГОУ ВПО «Казанский ГАУ», 2008 г.);

- за второе место в республиканском конкурсе среди молодежи «Лучший бизнес-план инновационного проекта по созданию продуктов био - и наноиндустрии»

(Министерство промышленности и энергетики Чувашской республики, 2008 г.);

- лауреата конкурса «Лучший инновационный проект в сфере АПК», (РАД, 14.04.2010 г.);

- за третье место во втором туре всероссийского конкурса научных работ аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений МСХ РФ Приволжского федерального округа по номинации «Технические науки» (ФГОУ ВПО «Башкирский ГАУ», 20.04.2010 г.).

Публикации. Результаты теоретических и экспериментальных исследований отражены в 17 печатных работах, в том числе: в одной работе, опубликованной в ведущем журнале, рекомендованном ВАК, и двух патентах № 2365323, № 2371075.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка литературы из 144 наименований, 12 приложений. Общий объем диссертации составляет 231 страницы, в том числе на 178 страницах изложен основной текст с 73 рисунками и 24 таблицами.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований, выделен объект исследований, а также приведены основные положения, выносимые на защиту. В ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА» разработан способ варки яиц без воды, предусматривающий многократное циклическое воздействие электромагнитного поля сверхвысокой частоты, ускоряющий процесс варки яиц в несколько раз, и для его реализации созданы разные типоразмеры СВЧ установок. Основываясь на существующий циклический способ воздействия, нами предлагается пастеризовать яичную массу в ЭМП высокой напряженности диапазона СВЧ с дополнительным воздействием бактерицидного потока УФ излучений и охлаждения, а также варить яйца в многомодульной СВЧ установке туннельного типа, позволяющей снизить энергетические затраты.

В первой главе «Состояние вопроса» проведен анализ ресурсов и объемов перерабатываемого сырья, анализ установок для обработки яиц; определены задачи исследований. Анализ и систематизация имеющихся литературных данных в области разработки технологического оборудования для переработки продукции птицеводства таких авторов, как: Третьяков Н.П., Воробьев В.А., Болтенков И.М., Дубровин A.B., а также в области электротехнологии - Бородин И.Ф., Гинзбург A.C., Кириллов Н.К., Корчагин Ю.В., Кудрявцев И.Ф., Стребков Д.С., Рудобашта С.П., Та-рушкин В.И., Нетушил A.B., Башилов A.M., Лямцов А.К., Юферев Л.Ю., Новикова Г.В., Цугленок Н.В. и других, позволили решить задачу усовершенствования процесса обработки яиц, разработать конструктивные решения и выявить эффективные модели СВЧ установок.

Во второй главе «Теоретическое обоснование параметров СВЧ установок для обработки яиц» приведены: результаты теоретического обоснования процесса низкотемпературной пастеризации яичной массы, предусматривающего многократное циклическое воздействие ЭМП высокой напряженности СВЧ диапазона и УФ излучения и охлаждение; методика согласования конструктивно-технологических параметров установок с использованием энергии ЭМПСВЧ для обработки яиц, позволяющая обосновать напряженность электрического поля, определить количество циклов, продолжительность и мощность воздействия, скорость нагрева сырья. Достоинством СВЧ излучения при нагреве водосодержащего сырья является то, что

воздействие осуществляется за счет тепловой энергии, выделяющейся в объеме самого микроорганизма. Корчагин Ю.В. (патент № 2161505) утверждает, что многие из них, имеющие защитные оболочки с высоким тепловым сопротивлением, оказываются беззащитными даже перед небольшим внутренним тепловыделением. В этом случае защитные оболочки микроорганизмов препятствуют отводу тепла из своего внутреннего объема. Опираясь на это положение, предполагаем, что во время многократного циклического воздействия энергии ЭМП высокой напряженности СВЧ диапазона происходит эндогенный нагрев и обезвоживание микроорганизмов, затормаживающие их развитие. В предлагаемой технологии эффект пастеризации яичной массы повышается еще дополнительным воздействием УФ излучения. Напряженность электрического поля должна быть достаточной для обеспечения равенства между поглощаемой микроорганизмом энергией и потерями энергии за счет теплопередачи с площади его поверхности. Это дает возможность провести пастеризацию яичной массы при температуре 30...32 °С, что ниже температуры коагуляции белка. Первая схема СВЧ установки для пастеризации яичной массы с использованием УФ (С) лучей представлена на рис. 1.

Рисунок 1 - Схема СВЧ установки для пастеризации яичной массы: 1 - приемная емкость; 2 - вентиль; 3 - фторопластовый трубопровод; 4 - тросо-шайбовый транспортер; 5 - яичная масса; 6 - СВЧ генераторы; 7 - заслонка; 8 - выгрузной люк; 9 - поворотные колена; 10 - мотор-редуктор; 11 - вентиль для слива охлаждающей жидкости; 12 - кожухотрубный охладитель; 13 - охлаждающая жидкость;

14 - вентиль для подачи жидкости;

15 - трубопровод; 16 - облучатели УФ излучений

Нами теоретически обосновано, что для пастеризации яичной массы, напряженность электрического поля должна быть не менее 33,6 кВ/см, если превышение температуры в ней составляет 10... 12 °С (рис. 3). С этой целью, в объемном резонаторе СВЧ генератора (мощностью 800... 1000 Вт, с частотой 2450 МГц) установлена дополнительная резонаторная камера на уровне магнетрона так, что излучатель находится внутри нее (рис. 2). Причем, она

Пэдача охлаждающей жидкости

Рисунок 2 - Схема СВЧ генератора для пастеризации яичной массы при высокой напряженности электрического поля: 1 - электронный блок СВЧ генератора; 2 - магнетрон с излучателем; 3 - диэлектрическая пластина; 4 - корпус дополнительной резонаторной камеры; 5 - диэлектрический трубопровод; 6 - яичная масса; 7 - объемный резонатор низкой напряженности Ег, 8 - резонаторная камера высокой напряженности Е2, заполненная фторопластом 9; 10 - экранирующий трубопровод

заполнена фторопластом и изготовлена из неферромагнитного материала, объемом 0,5..Л литр. При таком объеме дополнительной резонаторной камеры, напряженность электрического поля будет составлять всего 14 кВ/см, поэтому превышение температуры в яичной массе на 10... 12 °С можно достичь в двух и более последовательно расположенных генераторах. Через резонаторные камеры проложен диэлектрический трубопровод, содержащий за пределами дополнительной резонаторной камеры и СВЧ генератора, экранирующий трубопровод.

1Е.10 ........................................|ш1)потощенная Рисунок 3 - Зависимость мощно-

1Е-09 - ----мощность ста потерь энергии СВЧ от

шШ шЯМошноетипотввь * 1

напряженности электрического поля: 1) мощность, поглощенная микроорганизмами; 2) потери энергии за счет теп-

| 1Е-06 М- - -Н- -| лопередачи с площади поверх-

е „ ППП1 Ш П_ И Дд щ_ЩЦУ ности микроорганизмов

Внутри диэлектрического трубопровода транспортируется яичная

0,01 4-Ю - — -ЕВ }- -М - т-

■я«: яа ш- шя ж шт...... масса. Так как продолжитель-

0-1 Ш1— — —Ш— —ность нагрева яичной массы, на-

11Дж1 — , Ш , И I , Ш..... , ходящейся в дополнительной ре-

напряженностылвктричвскогополя,в/см зонаторной камере всего 2...6 с,

яичную массу можно перекачивать с помощью насоса многократно, чередуя эндогенный нагрев и охлаждение. Методика расчета и согласования конструктивно-технологических параметров СВЧ установок для обработки яиц приведена в табл. 1.

Таблица 1 - Теоретические выражения, позволяющие обосновать конструктивно-

технологические параметры СВЧ установок для обработки яиц_

_Пастеризация яичной массы_

Согласование производительности СВЧ установки с электрическими параметрами яичной

р _ :, -ас!

массы для снижения в ней ОМЧ. Известно, что I — "о 'е (1)

где Р - интенсивность потока энергии после прохождения через слой меланжа, Вт/см3; Ро - интенсивность потока энергии, поступающей в меланж, Вт/см3; а- коэффициент поглощения, см"1, |

ЪМ-4ё-1ё8 , , ,„„„

а =-; а - толщина слоя меланжа, см; Я - длина волны, равная 12,24 см; в - диэлектри-

X

ческая проницаемость яичной массы; 1%8 - тангенс угла диэлектрических потерь яичнои массы. Эмпирические выражения, характеризующие зависимость степени снижения ОМЧ от удельной мощности и продолжительности воздействия ЭМИ при общем микробном числе в исходной яичной массе, равном ОМЧисх= 2,МО6 КОЕ/г:

1) ОМЧ= 4Е+06е"0,41691, 2) ОМЧ = ЗЕ+Обе 0Д831\

3) ОМЧ= ЗЕ+06е"°'2184г, 4) ОМЧ = ЗЕ+06е"°'14!т , (2)

соответственно для удельных мощностей: 16; 8,0; 5,33; 1,6 Вт/г; где г - продолжительность воздействия, е.; КОЕ - колонообразующие единицы.

Эти эмпирические выражения можно представить в виде: ОМЧ/ОМЧисхеЛТ, (3)

где показатель А, учитывает значение удельной мощности воздействия ЭМИ и коэффициент сопротивляемости бактерий, находящихся в сырье.

Мощность СВЧ установки через ее производительность и необходимую степень снижения ОМЧ в яичной массе (П.А.Рубцов, В.Ф.Соколов):

* Л \омчш

р =___-4 Вт (4)

2,303-

-4

1-е л

■Лг,

где РСвч - полезная мощность СВЧ генератора, Вт; г]ХИ - кпд генератора; к - коэффициент сопротивляемости бактерий к воздействию ЭМИ, находящихся в яичной массе, Вт-с/см2; для палочек коли к = 2500-10"6 Вт -с/см2; (? - производительность СВЧ установки, см3/с. Производительность СВЧ установки через повышение температуры в яичной массе:

А С'ДТ РЛ-Ат- Пт-Ч

Аг=Т^Г,с'(5) —-(6) е=рсвч/^кг/ч, (?)

^удЛген 3600 кг

где с - удельная теплоемкость яичной массы, кДж/кг- С; Д Т-приращение температуры (С) яичной массы за промежуток времени Дг (с); Руд - удельная мощность воздействия, Вт/кг; Ща - удельные энергетические затраты, Вт-ч/кг.

Условие выравнивания поглощаемой энергии и потерь энергии за счет теплопередачи с площади поверхности микроорганизма, а также за счет теплового излучения:

4я- —+ .Т-5-Г4

---Г——- > В/см. (8)

Потерями на тепловое излучение в случае бактерий можно пренебречь, тогда критическая напряженность электрического поля равна:

> 4я-А1-Б-АТ 2-Лх-6-гг-АТ 12-Л,-АГ

кp-^¡e0.s^r.ф.ígS.V~is0■s■r■f■tg^■r3~^¡s0.s■/■r'.tgS■B/cм' (9) где А/ - коэффициент теплопроводности воздуха (0,023 Вт/м- С); г, 5, V - соответственно, радиус (см), площадь поверхности (см2), объем образца (см3); ДГ- превышение температуры образца, С; со - угловая частота СВЧ излучения, с"1; / - частота электромагнитного поля, Гц; ео- диэлектрическая проницаемость вакуума (8,85 10"12Ф/м).

При нагреве образца яичной массы на 10 градусов выравнивание поглощаемой энергии и потери энергии за счет теплопередачи с площади поверхности микроорганизма происходит при напря-

12 0,023-10 ,,,

■ = 33,6, кВ/см.

женности электрического поля: Е > . .

\ 8,85• 10"1249,45• 2,45-10'-(1,3• 10~6) -0,135

Энергия ¡V = с-т- АТ, Дж (10); продолжительность нагрева Г = IV/Р, с, где т - масса образца, г; с - теплоемкость образца ДжЛ"°С; Р - подводимая к образцу мощность, Вт. Величину напряженности электрического поля в дополнительной резонаторной камере необходимо согласовать с его добротностью: Е = Рф/0,27-е,,-У-в), (И) где 2 - добротность резонатора; V - объем дополнительного резонатора, л. Если добротность резонатора 150...300, то напряженность электрического поля для СВЧ генератора полезной мощностью 700...800 Вт составляет в пределах 14 кВ/см.

Порог пробоя воздуха в диапазоне СВЧ равен 30 кВ/см._(12)

Варка некондиционных яиц

Согласование физико-механических свойств компонентов яйца с производительностью установки. Зная конечную температуру нагрева желтка Тж =110 °С, определяем:_

^ = ;(13) ^ =

n„-G кг * ЗбОО-тг

Д Г

_ш_

кВт-ч

кг

дг_ ЬТж'Сж

P^-hz-n^t] 3600 -W^-TJr

'С; (16)

Q-PceJW^ кг/ч,

(15)

(17)

где Ру, - удельная мощность, Вт/г; Рсвч - мощность СВЧ генератора, кВт; и,- количество яиц, штук; О - масса яйца, кг; АТб, АТЖ- соответственно приращение температуры в белке и желтке, °С; сж Сб - теплоемкость желтка я белка, Дж/кг С (се = 4,1 кДж/кг-°С, сж = 2,8 кДж/кг°С); Дг- продолжительность нагрева желтка в одном модуле, с; п„ - количество СВЧ генераторов, шт.; щ - кпд генератора (0,667); Q - производительность СВЧ установки, кг/ч; - удельные энергетические затраты на варку яиц, кВт-ч/кг.

Распределение температуры внутри двухжелткового яйца.

Температура белка на расстоянии г (м) от центра желтка и количество теплоты (()/, Дж), отдаваемое желтками через площадь К (м)2:

Т=

й +г-с _ 1766,4

8-тт-к-г V. г ) аг

(18)

8-7Г-к-г

где; Т - температура белка, °С; к- коэффициент теплопроводности белка, Вт/м-°С; с - постоянная интегрирования.

Количество теплоты, отдаваемое яйцом в течение 1 секунды: Q = 1766,4 • ж • к = 125,7Дж. Температура белка под скорлупой в конце варки увеличивается на 18 °С за счет теплопередачи от двух желтков. Превышение температуры в белке за счет токов поляризации составляет 64,7 "С, тогда конечная температура в белке равна 100,7 "С, что на 10 "С меньше, чем в желтке._

Продолжительность одного цикла включает продолжительность охлаждения до (*„,) и после (/„г) рабочей камеры, продолжительность нагрева (/„) в рабочей камере и продолжительность охлаждения в процессе перехода яиц с подающего на отводящий транспортер (о). Например, для первого модуля: 1Ч = + tн + tox2 + /, = ^мойуль +/ь с. (19)

С учетом конструктивных параметров роликового транспортера, продолжительность цикла соответствующего модуля составляет;

L

•го цихла ^п модуль

2-S,

g-

arcsin

1+-

n„-G„

H-d0 + 2-k

V".

1 + (и,-!)•

4■/„

G-D]

с,

(20)

где S„ - отрезок пути от начала движения яиц, м; пр - количество роликов, шт.; Dp - диаметр роликов, м; G0 - масса роликов, г; G - масса яиц, г; ц- коэффициент трения в осях ролика; da - диаметр оси ролика, м; к - коэффициент трения качения яиц по ролику; /0 - момент инерции ролика относительно оси его вращения, кГ-м2; g - ускорение свободного падения, м/с2; d - диаметр яйца, м; /; и /о - коэффициенты трения яиц по диэлектрической основе подающего транспортера и по мостику; L - зазор между транспортерами, м; и„ - скорость перемещения яиц через n-ый модуль, м/с; t - продолжительность перехода яиц с подающего на отводящий транспортер л-ого модуля, с. Величину скважности технологического процесса варки яиц в каждом модуле вычисляем как отношение продолжительности нагрева к продолжительности цикла._

В третьей главе «Методика и средства экспериментальных исследований» приведены частные методики исследований, характеристики использованной измерительной аппаратуры, операционно-технологическая схема обработки яиц, описания разработанных и изготовленных СВЧ установок для пастеризации яичной массы и варки яиц без воды. Источниками СВЧ энергии служили генераторы М\У20МД, СЕ283вМ1, Н-МШ317, БЬ-бЗЬ 208, работающие на частоте 2450 МГц, потребляемой мощностью 1200 Вт. Воздействие УФ лучами на яичную массу осуществляли при помощи облучателя, содержащего лампу ДРТ 220-240. Контроль биологически опасных электромагнитных излучений (напряженность и плотность потока энергии) около СВЧ установок осуществляли с помощью измерителя электромагнитных излучений ПЗ-31 (до 40000 МГц, 615 В/м) в испытательной лаборатории ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Чувашской Республике - Чувашия». Скорость потока яичной массы регулировали с помощью циркуляционного насоса марки НЦ 65/А. Расход жидкости определяли с помощью антимагнитного счетчика СГВ-15 «Бетар». Исследование процесса варки яиц без воды осуществляли с помощью созданного модуля СВЧ установки туннельного типа с реверсивным конвейером, с регулируемой скоростью транспортирования яиц с помощью мотор-редуктора МЭО-6,3-99. Исследование процесса пастеризации яичной массы проводили с помощью двух СВЧ установок: с тросошайбовым транспортером и с циркуляционным насосом.

Пастеризацию яичной массы осуществляли многократным циклическим способом в СВЧ установке с дополнительной резонаторной камерой, обеспечивающей высокую напряженность электрического поля, через которую проложен диэлектрический трубопровод (рис. 2,5) для кругового прохождения диэлектрического тросо-шайбового транспортера. В процессе транспортировки через дополнительную резо-наторную камеру, яичная масса эндогенно нагревается, а за пределами СВЧ генератора выдерживается, подвергается воздействию УФ излучений и охлаждается в ко-жухотрубном теплообменнике. В результате чего подавляется жизнедеятельность микроорганизмов вегетативной формы. Цикл повторяется несколько раз, в зависимости от значения ОМЧ в исходном сырье и производительности СВЧ установки. Теоретические графики, полученные на основе формулы 4, характеризующие степень снижения ОМЧ в яичной массе от количества циклов воздействия ЭМИ, приведены на рис. 4. ,

Рисунок 4 - Зависимость сте-

> пени снижения ОМЧ в

яичной массе от количества циклов воздействия, при разной производительности СВЧ пастеризатора (мощность двух генераторов 2400 Вт, 0,5-106

>8

- = 0,62):

10 20 30

Количество циклов воздействия ЭМИ, раз

2,1-10

1-10 кг/ч; 2 -10,35 кг/ч; 3-15 кг/ч; 4-20 кг/ч

-

Рисунок 5 - СВЧ установка с тро-сошайбовым транспортером для низкотемпературной пастеризации яичной массы

Изготовлена также СВЧ установка для низкотемпературной пастеризации яичной массы в электромагнитном поле высокой напряженности с использованием циркуляционного насоса (рис. 6).

Рисунок 6 - СВЧ установка с циркуляционным насосом для низкотемпературной пастеризации яичной массы в электромагнитном поле высокой напряженности

Варка яиц без воды. Основные причины взрыва яиц в ЭМПСВЧ следующие: фактор потерь желтка в 2,57 раза выше, чем у белка при частоте 2450 МГц; теплоемкость белка в 1,5 раза выше, чем у желтка; газопроницаемость скорлупы яйца низкая; при нагреве сырья в ЭМПСВЧ градиенты давления, температуры и влажности направлены от центра к периферии. С учетом указанных специфических особенностей компонентов яйца, для варки некондиционных яиц без воды выработана следующая рекомендация: транспортировать их через объемный резонатор СВЧ генератора многократно _ _ _ с вращением вокруг продольной оси, чередуя с процессом охлаждения. Для реализации способа разработаны две схемы циклической обработки яиц в ЭМПСВЧ: первая схема - через объемные резонаторы каждого модуля яйца транспортируются с разной скоростью; вторая схема - через объемные резонаторы яйца транспортируются с одной скоростью, но с регулируемым потоком мощности. Первая схема реализована с помощью многомодульной СВЧ установки туннельного типа. Общий вид двух модулей установки представлен на рис. 7.

Рисунок 7 - СВЧ установка для варки некондиционных яиц тун-ч нельного типа (компоновка

двух модулей без передней экранной стенки): 1 - платформа; 2 - вал с ведущей звездочкой; 3 - транспортерная цепь; 4 - ролики; 5 - диэлектрический ограничитель; 6 - штора цепная экранирующая; 7 - экранный корпус; 8 - СВЧ генераторы

Установка состоит из нескольких СВЧ генераторов 8 (не менее пяти) внутри соответствующих экранных корпусов 7, роликового транспортера с мотор-редуктором. Роликовый транспортер состоит из двух замкнутых транспортерных цепей 3, на которые вмонтированы оси роликов 4. Цепь приводится в движение через ведущие и ведомые звездочки 2. По бокам роликового транспортера установлены диэлектрические ограничители 5. На диэлектрическую подставку установлена диэлектрическая плита, по которой перемещаются ролики рабочей ветви транспортера с яйцами. Входные и выходные окна на экранных корпусах 7 закрыты цепной шторой 6. Ролики 4 свободно вращаются вокруг оси. Реальное исполнение одного модуля СВЧ установки представлено на рис. 8.

Рисунок 8 - Реальное исполнение одного модуля СВЧ установки для варки яиц

Процесс варки яиц в поточной линии происходит следующим образом. Включают электропривод роликовых транспортеров. По мере поступления яиц в рабочую камеру, включают соответствующие СВЧ генераторы. В процессе транспортирования яиц через объемные резонаторы, яйца вращаются вокруг своей продольной оси и эндогенно нагреваются за счет токов поляризации в каждом объемном резонаторе, между генераторами охлаждаются. Яйца подвергаются многократному циклическому воздействию ЭМПСВЧ, через паузы.

Технические характеристики СВЧ установок для обработки яиц в циклическом режиме приведены в табл. 2.

В четвертой главе «Результаты экспериментальных исследований» приведены эффективные конструктивные параметры СВЧ установок, режимы пастеризации яичной массы и варки некондиционных яиц. Наиболее существенными факторами, влияющими на эффективность обработки яиц, с использованием энергии ЭМПСВЧ являются: продолжительность и скорость эндогенного нагрева, удельная мощность генератора, напряженность электрического поля, скважность технологического процесса. Результаты исследования процесса пастеризации яичной массы за счет многократного циклического воздействия ЭМП высокой напряженности СВЧ диапазона, УФ лучей и охлаждения приведены ниже. Исследования динамики нагрева яичной массы в ЭМПСВЧ показывают (рис. 9), что критическая температура нагрева, при которой не происходит коагуляция белка, составляет 30...32 °С, чего можно достичь за 4... 16 с, в зависимости от удельной мощности генератора, соответственно 16...4,4 Вт/г.

27

6 8 10 12 Продолжительность нагрева, с

33

31 Рисунок 9 - Динамика

29 нагрева яичной мас-

сы в процессе воздействия ЭМП диа-

|25 пазона СВЧ при

§■23 удельной мощности

| 21 1-16 Вт/г; 2-12,3 Вт/г;

3-6,7 Вт/г, 4-4,4 Вт/г

19

За счет многократного циклического воздействия электромагнитного поля высокой напряженности СВЧ диапазона (14 кВ/см), УФ лучей и охлаждения происходит подавление жизнедеятельности микроорганизмов в яичной массе, с сохранением вкусовых качеств пастеризованного продукта. Качество сертифицировано в государственном учреждении «Чувашская республиканская ветеринарная лаборатория» Госветслужбы Чувашии.

В процессе перекачивания яичной массы через диэлектрический трубопровод с помощью циркуляционного насоса, происходит ее частичная гомогенизация за счет молекулярного трения. Низкотемпературная пастеризация яичной массы за счет многократной циклической обработки в ЭМП высокой напряженности диапазона СВЧ и УФ лучей с последующим охлаждением до 18...20 °С, снижает удельные энергетические затраты с 0,11 Вт ч/г до 0,085 Вт-ч/г по сравнению с базовым вариантом. Пользуясь методикой активного планирования трехфакторного эксперимента и программой «Statistic V5.0», построены поверхность отклика и двумерное сечение в изолиниях модели изменения ОМЧ в яичной массе (рис. 10) в зависимости от варьируемых параметров (удельной мощности СВЧ генератора и суммарной продолжительности воздействия ЭМИ по циклам, плотности яичной массы).

Рисунок 10 - Двумерное сечение в изолиниях трехфакторной модели изменения ОМЧ в яичной массе в зависимости от удельной мощности I б.425е5 СВЧ генератора и

■ 1,129е6 суммарной ПРОДОЛЕН 1>1беб жительности воздействия ЭМИ по циклам

Ш 1,859е6 12,102е6 I 2,345е6 I 2,589е6 I above

Удельная мощность. Вт/г

Полученное эмпирическое выражение (21), позволяет оптимизировать удельную мощность генератора и продолжительность пастеризации яичной массы. Эмпирическое выражение модели изменения ОМЧ в яич-

66674147

ной массе в процессе пастеризации при постоянной ее плотности, равной 1,033 г/см3: ОМЧ= 345135,175 - 282191 • руд - 47726,6 • г + 10827,15 • р2уд + 428,1838 • г2 +173,654-• г, КОЕ/г, (21)

где удельная мощность, Вт/г; т - продолжительность воздействия, с.

Из анализа модели вытекает, что снижение ОМЧ в яичной массе до допустимого уровня 500 тыс. КОЕ/г (с исходным содержанием ОМЧ, равным 2,МО6 КОЕ/г) происходит при удельной мощности 6... 16 Вт/г и общей продолжительности обработки в ЭМПСВЧ 65...40 с, соответственно. Результаты экспериментальных исследований ОМЧ в яичной массе от суммарной продолжительности воздействия ЭМП высокой напряженности при различной удельной мощности СВЧ генератора приведены на рис. 11. Экспериментальные значения ОМЧ с достаточной доверительной вероятностью коррелируются с теоретическими значениями (рис. 4). Например, для снижения ОМЧ в яичной массе в 4 раза (с 2,МО6 до 0,5-10б КОЕ/г) при производительности установки 10 кг/ч, количество циклов воздействия ЭМИ должно составлять не менее 10. Графики описываются эмпирическими выражениями 2 (табл. 1).

Продолжительность обработки в ЭМП СВЧ, с

Рисунок 11 - График изменения ОМЧ в яичной массе от суммарной продолжительности обработки в ЭМПСВЧ при разной удельной мощности генератора: 1-16 Вт/г; 3-8 Вт/г; 4 - 5,33 Вт/г; 2-1,6 Вт/г

Диаграмма циклического нагрева некондиционных яиц в многомодульной СВЧ установке туннельного типа приведена на рис. 12. Через объемные резонаторы, установленные в один ряд последовательно, движется роликовый транспортер. Из-за того, что напряженность электрического поля в объемном резонаторе неравномерная, необходимо транспортировать яйца через туннельную рабочую камеру со скоростью меньше критической с одновременным вращением их вокруг продольной оси с частотой меньше критической (60.. .80 об/мин). В связи с этим, необходимо согласовать между собой экспозицию нагрева яиц и продолжительность всего цикла, удельную мощность генератора, допустимую скорость нагрева компонентов яйца (1,11. ..1,12 °С/с), кри-

тическую скважность процесса воздействия (0,5) и критическую скорость транспортирования яиц (0,15 м/с).

Путь пройденный транспортирующим механизмом, мм

Рисунок 12 - Диаграмма циклического нагрева яиц в многомодульной СВЧ установке туннельного типа

Яйца считаются сваренными, если температура в белке будет равна 106.. .108 °С, а в желтке - 110... 120 °С. Конечную температуру в желтке 120 °С можно достичь при использовании пяти СВЧ генераторов, если в каждом из них температура в среднем повышается на 25 °С за 22 секунды (рис. 12). Эффективные режимы работы СВЧ установок для обработки яиц приведены в табл. 2.

Таблица 2 - Технические характеристики СВЧ установок

№ Наименование Для пастеризации меланжа Для варки яиц

1. Производительность, кг/ч 10...12 25...26

2. Скорость транспортера, м/с 0,03... 0,06 0,048... 0,0096

3. Продолжительность процесса обработки, с 500... 750 (в установке с тросошайбовым транспортером) 255

4. Продолжительность одного цикла, с 100... 150 51

5. Продолжительность воздействия ЭМПСВЧ за один цикл, с 4...6 22

6. Продолжительность охлаждения одного цикла, с 20...60 29

7. Температура нагрева сырья за один цикл, °С на 10 20...25

8. Скорость нагрева продукта, "С/с 1,0...2,0 1,59...0,32

9. Удельная мощность СВЧ генератора, Вт/г 6,67...16 6,67...1,33

10. Потребляемая мощность СВЧ генераторов, Вт 2400 6000

11. Мощность источника УФ (С) излучений, Вт 480 (49,2) -

12. Мощность привода транспортера, Вт 43 215

13. Количество циклов воздействия 3...6 5

14. Удельные энергетические затраты, Вт-ч/г 0,085 0,185...0,24

В пятой главе «Экономическая оценка результатов исследований» представлена технико-экономическая оценка применения СВЧ установок для обработки яиц. Экономический эффект от внедрения СВЧ установок составляет - 185858 руб./месяц при объеме обработки яиц 6223 кг/месяц.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Обоснованы параметры СВЧ установки с дополнительной резонаторной камерой, обеспечивающей низкотемпературную пастеризацию яичной массы при сниженных энергетических затратах, за счет многократного циклического воздействия ЭМП высокой напряженности СВЧ диапазона, УФ лучей и охлаждения.

Установлено, что при шестикратном циклическом воздействии ЭМП частотой 2450 МГц и напряженностью 10... 14 kB/см, потребляемой мощностью источников СВЧ энергии 2,4 кВт и УФ излучений - 0,48 кВт, обеспечивающих производительность электропастеризатора 10... 15 кг/ч, происходит снижение ОМЧ в яичной массе в четыре раза при температуре эндогенного нагрева 32 °С, выдержки 28...35 с и охлаждения до 16...20 °С.

2. Обоснован комплекс конструктивно-технологических параметров, позволяющий на многомодульной СВЧ установке, производительностью 530...540 иггУч, потребляемой мощностью 6,215 кВт, реализовать эффективный режим варки яиц без воды, обеспечивающий снижение энергетических затрат.

Установлено, что скорость транспортирования яиц с вращением вокруг продольной оси через модули с первого по пятый уменьшается с 0,048 до 0,0096 м/с, соответственно, скорость нагрева яиц в них уменьшается с 1,59 до 0,32 °С/с из-за уменьшения удельной мощности воздействия ЭМПСВЧ с 6,67 до 1,33 Вт/г; при этом происходит превышение температуры эндогенного нагрева в желтке в каждом модуле на 25 °С, а скважность процесса обработки составляет 0,426.

3. В результате производственных испытаний разработанных и изготовленных опытных образцов СВЧ установок выявлено сокращение удельных энергетических затрат на пастеризацию яичной массы с 0,11 до 0,085 Вт-ч/г; на варку яиц - с 0,24 до 0,185 Вт-ч/г.

Общий экономический эффект от внедрения СВЧ установок составляет 185858 руб./месяц при объеме обработки яиц 6223 кг/месяц.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

- в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Белов A.A. Установка для пастеризации меланжа / Г.В. Новикова, A.A. Белов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. №4,2010. - С. 15... 16.

- в описаниях к изобретениям:

2. Кириллов Н.К., Новикова Г.В., Михайлова О.В., Белов A.A., Ефремов С.К. Установка для варки меланжа диэлектрическим нагревом. Патент № 2365323. Бюл. №24 от 27.08.2009.

3. Кириллов Н.К.,Новикова Г.В., Михайлова О.В., Белов A.A. Механизированная установка для варки яиц диэлектрическим нагревом. Патент № 2371075. Бюл. № 30 от 27.10.2009.

- в сборниках научных трудов вузов:

4. Белов A.A. Варка яиц в микроволновой печи / A.A. Белов, Ю.В. Гуськов // Материалы научно-практической конференции, посвященной 75-летию ЧГСХА. - Чебоксары: ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА», 2006. - С. 91.

5. Белов A.A. Механизированная диэлектрическая установка для варки некондиционных яиц / A.A. Белов, О.В. Михайлова, Г.В. Новикова // Материалы всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы АПК». - Ульяновск: ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА», 2008. - С. 221.. .222.

6. Белов A.A. Варка некондиционных яиц без воды / A.A. Белов, О.В. Михайлова, Г.В. Новикова // Материалы мезвдународной научно-практической конференции «Актуальные вопросы совершенствования технологии, производства и переработки продукции сельского хозяйства». - Йошкар-Ола: ФГОУ ВПО «Марийский ГУ», 2008. Вып. 10. - С. 446...447.

7. Белов A.A. Варианты исполнения установок для варки яиц с СВЧ-энергоподводом / A.A. Белов, Н.К. Кириллов, Г.В. Новикова // Материалы международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы совершенствования технологии, производства и переработки продукции сельского хозяйства». -Йошкар-Ола: ФГОУ ВПО «Марийский ГУ», 2008. Вып.Ю. - С. 357...359.

8. Белов A.A. Технологические параметры диэлектрической установки для варки некондиционных яиц / A.A. Белов, О.В. Михайлова, Г.В. Новикова // Материалы межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Молодежь и наука XXI века». - Чебоксары: ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА»,2008.-С. 73...75.

9. Белов A.A. Варка некондиционных яиц без воды / A.A. Белов, Г.В. Новикова, Н.К. Кириллов // Материалы всероссийской научно-практической конференции, посвященной 450-летию вхождения Удмуртии в состав России «Научный потенциал -аграрному производству». - Ижевск: ФГОУ ВПО «Ижевская ГСХА», 2008. - T. IV. -С. 87...89.

10. Белов A.A. Особенности варки яиц / A.A. Белов, О.В. Михайлова, Г.В. Новикова И Материалы всероссийской научно-практической конференции, посвященной 80-летию профессора М.И. Голдобина «Перспективные технологии для современного сельскохозяйственного производства». - Чебоксары: ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА», 2008.-С. 208...210.

11. Белов A.A. Разработка и создание установки для варки яиц с использованием наноэлектротехнологии / A.A. Белов, Г.В. Новикова // Материалы республиканской научно-практической конференции «Наука в развитии села». - Чебоксары: ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА», 2009. - С. 169...170.

12. Белов A.A. Модульная механизированная установка для варки яиц без воды / A.A. Белов, Г.В. Новикова // Материалы международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы совершенствования технологии, производства и переработки продукции сельского хозяйства». - Йошкар-Ола: ФГОУ ВПО «Марийский ГУ», 2009. Вып.11. - С. 261.

13. Белов A.A. Диэлектрический нагрев в переработке яиц / О.В. Михайлова, Г.В. Новикова, A.A. Белов // Монография. - Чебоксары: ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА», 2009.-180 с.

14. Белов АА. Пастеризация яичного меланжа / A.A. Белов // Материалы международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы энергетики АПК». - Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2010. - С. 47...48.

15. Белов A.A. Теоретическое обоснование производительности диатермического пастеризатора меланжа / A.A. Белов, Г.В. Новикова // Материалы VI всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов, посвященной 90-летию создания Чувашской Республики «Вклад молодых ученых в будущее Чувашии». - Чебоксары: ФГОУВПО «Чувашская ГСХА», 2010.-С. 166...168.

16. Белов A.A. Расчет необходимого потока мощности ЭМПСВЧ для подавления патогенной микрофлоры в вязко-белковом сырье / A.A. Белов, Г.В. Новикова // Материалы VI всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов, посвященной 90-летию создания Чувашской Республики «Вклад молодых ученых в будущее Чувашии». - Чебоксары: ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА», 2010. -С. 169...171.

17. Белов A.A. Разработка и обоснование параметров механизированной диатермической установки для пастеризации меланжа / A.A. Белов // Материалы международной научно-практической конференции «Роль высшей школы в реализации проекта «Живое мышление - стратегия Чувашии». - Чебоксары: ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА», 2010. - С. 516.. .519.

Подписан в печать 15.11.2010 г. Формат 60x84/16. Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Отпечатано с оригинала - макета. Полиграфический отдел ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА», 428003, г. Чебоксары, ул. КМаркса, 29. Лицензия ПЛД №27-36.

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Анализ ресурсов и объемов обрабатываемого сырья

1.2. Обзор установок для пастеризации яичной массы

1.3. Анализ СВЧ установок для варки яиц

1.4. Существующие транспортирующие механизмы для яиц и яичной массы

1.5. Выводы по главе. Цель и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ СВЧ УСТАНОВОК ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЯИЦ

2.1. Условия функционирования СВЧ установок для обработки яиц

2.2. Обоснование напряженности электрического поля в объемном резонаторе СВЧ генератора, позволяющей пастеризовать яичную массу

2.3. Расчет необходимого потока мощности ЭМПСВЧ для подавления жизнедеятельности микроорганизмов в яичной массе

2.4. Обоснование параметров трубчатого конвейера

2.5. Расчет кожухотрубного охладителя меланжа

2.6. Обоснование параметров СВЧ установок для варки некондиционных яиц

2.6.1. Схемы СВЧ установок для варки некондиционных яиц

2.6.2. Обоснование скорости нагрева некондиционных яиц в СВЧ установке

2.6.3. Распределение температуры эндогенного нагрева компонентов внутри скорлупы яйца

2.7. Обоснование параметров роликового транспортера 80 2.7.1. Обоснование критической скорости вращения яйца вокруг своей оси

2.8. Обоснование параметров СВЧ установки туннельного типа

2.8.1. Согласование скоростей конвейеров СВЧ установки туннельного типа со скоростью нагрева компонентов яйца

2.8.2. Обоснование скоростей конвейеров модулей СВЧ установки туннельного типа

2.9. Выводы по главе

3. МЕТОДИКА И СРЕДСТВА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Частные методики и общий план исследований

3.2. Операционно-технологическая схема обработки яиц

3.3. СВЧ установки для обработки яичной массы

3.4. СВЧ установка туннельного типа для варки некондиционных яиц

3.5. Выводы по главе

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Результаты исследования динамики эндогенного нагрева яичной массы

4.2. Результаты исследований бактериальной загрязненности яичной массы до и после пастеризации

4.3. Результаты исследования динамики эндогенного нагрева яиц

4.4. Выводы по главе

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1. Технико-экономическая оценка применения СВЧ установки для пастеризации яичной массы

5.2. Технико-экономическая оценка применения СВЧ установки для варки яиц

Актуальность работы. В 2008 году промышленное производство яиц в России составило 28,6 млрд. штук, из них на жидкую переработку ушло 0,6 млрд. штук, на сухую - 1,5 млрд. штук. Производство куриных яиц в мире устойчиво увеличивается, при этом 4.6 % занимают некондиционные яйца (с низкой массой, с поврежденной скорлупой и нарушенной подскорлупной оболочкой, бой - при транспортировке). Выявлено, что при обработке яиц в птицеводческих хозяйствах наиболее рентабельным (67.72 %) является производство меланжа (пастеризованной яичной массы), однако его удельный вес в общей выручке от реализации яиц и яйцепродуктов — менее одного процента. Потребность в жидких яйцепродуктах составляет 132 тыс. тонн в год, из которых отечественные производители покрывают лишь 19 процентов. В Чувашской республике из некондиционных яиц производят только сухой яичный порошок, в объеме 150. .200 кг в сутки, при энергетических затратах 1,42 Вт-ч/г.

Рост производства меланжа в России сдерживается высокой энергоемкостью существующих систем пастеризации яичной массы. В настоящее время это процесс осуществляется при температуре 63.66 °С в специальных теплообменниках под высоким давлением, при высоких энергетических затратах. Сложность заключается в технической реализации процесса пастеризации яичной массы, по причине коагуляции белка при температуре выше 42 °С.

Использование источников ультрафиолетового (УФ) излучения не обеспечивает необходимый уровень общего микробного числа (ОМЧ), так как стерилизуется только поверхность, а микроорганизмы, покрытые тонким внешним слоем, не прозрачным для УФ излучения, остаются жизнеспособными.

Поэтому разработка СВЧ установок для обработки яиц, позволяющих снизить потери продукции и энергетические затраты, является актуальной научной задачей.

Целью настоящей работы является разработка СВЧ установок для обработки яиц, обеспечивающих снижение энергетических затрат. Основные научные задачи:

- разработать методику циклического воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты, обеспечивающую снижение энергетических затрат при обработке яиц;

- обосновать конструктивно-технологические параметры СВЧ установок для обработки яиц (производительность, удельную мощность и скорость нагрева сырья, значение напряженности электрического поля, удельные энергетические затраты);

- разработать, изготовить и испытать в производственных условиях СВЧ установки для обработки яиц;

- оценить технико-экономическую эффективность внедрения СВЧ установок для пастеризации яичной массы и варки яиц без воды.

Научная концепция решаемой задачи. На основе теории диэлектрического нагрева, а также учитывая объективно существующие закономерности кинетики процесса эндогенного нагрева сырья, решена научно-техническая задача — разработка СВЧ установок, обеспечивающих эффективные тепло-обменные процессы для получения вареного яйца и подавление жизнедеятельности вегетативных форм микроорганизмов в яичной массе за счет многократного циклического воздействия электромагнитных излучений.

Объектом исследования являются СВЧ установки для обработки яиц. Научную новизну результатов исследования представляют:

- методика расчета и аналитические зависимости, позволяющие обосновать параметры СВЧ установки с дополнительной резонаторной камерой, обеспечивающей низкотемпературную пастеризацию яичной массы при сниженных энергетических затратах, за счет многократного циклического воздействия ЭМП высокой напряженности СВЧ диапазона, УФ лучей и охлаждения;

- методика расчета и аналитические зависимости для обоснования и реализации эффективных режимов функционирования многомодульной СВЧ установки для варки яиц без воды, обеспечивающей увеличение производительности и снижение энергетических затрат, путем регулирования скорости эндогенного нагрева в каждом объемном резонаторе и охлаждения;

- эффективные конструктивные параметры и режимы работы изготовленных СВЧ установок (патенты №2365323, №2371075, заявка на изобретение № 2010143035 - Способ и установка для низкотемпературной пастеризации жидких продуктов).

Достоверность основных положений и выводов подтверждена:

- экспериментальными исследованиями процесса обработки яиц и положительными результатами испытаний СВЧ установок в производственных условиях;

- протоколами лабораторий Федерального государственного учреждения здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии в Чувашской Республике

- Чувашия», Государственного учреждения «Чувашская республиканская ветеринарная лаборатория» Госветслужбы Чувашии и Федерального государственного учреждения «Чувашский центр стандартизации, метрологии и сертификации».

Практическую значимость представляют разработанные, изготовленные и испытанные в производственных условиях СВЧ установки для пастеризации яичной массы при низкой температуре; варки яиц без воды при сниженных энергетических затратах.

Научные положения и результаты исследования, выносимые на защиту:

1. Методика расчета и аналитические зависимости, позволяющие обосновать параметры СВЧ установки с дополнительной резонаторной камерой, обеспечивающей низкотемпературную пастеризацию яичной массы при сниженных энергетических затратах, за счет многократного циклического воздействия ЭМП высокой напряженности СВЧ диапазона, УФ лучей и охлаждения.

2. Методика расчета и аналитические зависимости для, обоснования и реализации эффективных режимов, функционирования многомодульной СВЧ установки для варки яиц без воды, обеспечивающей увеличение производительности и снижение энергетических затрат, путем регулирования скорости эндогенного нагрева в каждом объемном резонаторе и охлаждения.

3. Разработанные, изготовленные и испытанные в производственных условиях СВЧ установки для обработки яиц, рабочие режимы и комплекс конструктивно-технологических параметров, обеспечивающие проведение низкотемпературной пастеризации яичной массы и варку яиц без воды.

Методы исследования. Исследования проводились с использованием теорий: диэлектрического нагрева, теплообменных процессов, дифференциального и интегрального исчисления, а также графо-аналитических методов. При экспериментальных исследованиях применялся метод активного планио рования трехфакторного эксперимента типа 2 . Обработка экспериментальных данных выполнена с использованием компьютерных программ.

Реализация результатов исследований. Разработка СВЧ установок для обработки яиц проводилась в соответствии с планом НИОКР ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА». В рамках тематического плана Министерства сельского хозяйства РФ по разделу «Био - нанотехнологий» (2008.2010 г.г.) по теме: «Интенсификация с.-х. технологических процессов воздействием электромагнитных излучений» разработано техническое задание. На основе гранта президента РФ для государственной поддержки молодых Российских ученых и их научных руководителей № МД- 5128. 2008. 08, а также гранта общероссийской общественной организации «Российское аграрное движение - РАД» изготовлены три СВЧ установки для обработки яиц. Исследования процесса обработки яиц осуществлялись в лаборатории «Электронанотехнология» ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА». Производственные испытания СВЧ установок для обработки яиц проводились в ГУП ЧР «Птицефабрика «Моргауш-ская», ООО «Чебоксарская макаронно-кондитерская фабрика «Вавилон». Результаты научных исследований используются в учебном процессе ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА», ГОУ ВПО «Марийский ГУ», ФГОУ ВПО «Казанский ГАУ», ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский ГАУ».

Апробация результатов исследования. Установки демонстрировались на III всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Роль молодых ученых в реализации приоритетного национального проекта «Развитие АПК» (ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА», Чебоксары, 22.03.2007г.); на республиканской научно-практической конференции «Наука в развитии села» (ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА», Чебоксары, 10.02.2009 г.).

Результаты диссертационных исследований были отмечены дипломами:

- за участие в третьем туре всероссийского смотра-конкурса на лучшую научную работу по направлению «Агроинженерия» (МСХ РФ, Департамент научно-технологической политики и образования, 2006 г.);

- за участие во втором этапе всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди аспирантов и молодых ученых вузов по Приволжскому федеральному округу по номинации «Технические науки» (ФГОУ ВПО «Казанский ГАУ», 2008 г.);

- за второе место в республиканском конкурсе среди молодежи «Лучший бизнес-план инновационного проекта по созданию продуктов био - и на-ноиндустрии» (Министерство промышленности и энергетики Чувашской республики, 2008 г.);

- лауреата конкурса «Лучший инновационный проект в сфере АПК», (РАД, 14.04.2010 г.);

- за третье место во втором туре всероссийского конкурса научных работ аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений МСХ РФ Приволжского федерального округа по номинации «Технические науки» (ФГОУ ВПО «Башкирский ГАУ», 20.04.2010 г.).

Публикации. Результаты теоретических и экспериментальных исследований отражены в 17 печатных работах, в том числе: в одной работе, опубликованной в ведущем журнале, рекомендованном ВАК, и двух патентах № 2365323, №2371075.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка литературы из 144 наименований, 12 приложений. Общий объем диссертации составляет 231 страницы, в том числе на 178 страницах изложен основной текст с 73 рисунками и 24 таблицами.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Обоснованы параметры СВЧ установки с дополнительной резонатор-ной камерой, обеспечивающей низкотемпературную пастеризацию яичной массы при сниженных энергетических затратах, за счет многократного циклического воздействия ЭМП высокой напряженности СВЧ диапазона, УФ лучей и охлаждения.

Установлено, что при шестикратном циклическом воздействии ЭМП частотой 2450 МГц и напряженностью 10. 14 кВ/см, потребляемой мощностью источников СВЧ энергии 2,4 кВт и УФ излучений - 0,48 кВт, обеспечивающих производительность электропастеризатора 10. 15 кг/ч, происходит снижение ОМЧ в яичной массе в четыре раза при температуре эндогенного нагрева 32 °С, выдержки 28.35 с и охлаждения до 16.20 °С.

2. Обоснован комплекс конструктивно-технологических параметров, позволяющий на модульной СВЧ установке, производительностью 530.540 пгг./ч, потребляемой мощностью 6,215 кВт, реализовать эффективный режим варки яиц без воды, обеспечивающий снижение энергетических затрат.

168

Установлено, что скорость транспортирования яиц с вращением вокруг продольной оси через модули с первого по пятый уменьшается с 0,048 до 0,0096 м/с, соответственно, скорость нагрева яиц в них уменьшается с 1,59 до 0,32 °С/с из-за уменьшения удельной мощности воздействия ЭМПСВЧ с 6,67 до 1,33 Вт/г; при этом происходит превышение температуры эндогенного нагрева в желтке в кажо дом модуле на 25 С, а скважность процесса обработки составляет 0,426.

3. В результате производственных испытаний разработанных и изготовленных опытных образцов СВЧ установок выявлено сокращение удельных энергетических затрат на пастеризацию яичной массы с 0,11 до 0,085 Вт-ч/г; на варку яиц - с 0,24 до 0,185 Вт-ч/г.

Общий экономический эффект от внедрения СВЧ установок составляет 185858 руб./месяц при объеме обработки яиц 6223 кг/месяц.

1. Автоматизация технологических процессов пищевых производств / под ред. Е.Б. Карпина. - М.: Пищевая промышленность, 1977. - 300 с.

2. Агропромышленный сборник Чувашии, 2007. Статистический сборник. Чебоксары: Чувашстат, 2007. - 138 с.

3. Агропромышленный комплекс Чувашии, 2009: Статистический сборник. Чебоксары: Чувашстат, 2009. - 136 с.

4. Азаров Б.М. Технологическое оборудование пищевых производств / Б.М. Азаров. М.: Агропромиздат, 1988. - 463 с.

5. Аскин И.М. Расчет электромагнитных полей / И.М. Аскин М.: Энер-гоиздат, 1959. - 385 с.

6. Бараненко A.B. Примеры и задачи по холодильной технологии пищевых продуктов / A.B. Бараненко, В.Е. Куцакова, Е.И. Борзенко. C.B. Фролов. -М: Колос, 2004. 249 с.

7. Баранов Э.Ф. Российский статистический ежегодник 2005 / Э.Ф. Баранов, М.И. Гельванский. М.: Росстат, 2006. — 819 с.

8. Буш Н.К. Обоснование и разработка механизированных диэлектрических установок для варки яиц / Н.К. Буш // дис. . кан. тех. наук. — Чебоксары: ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА», 2008. 142 с.

9. Басов A.M. Электротехнология / A.M. Басов — М.: Агропромиздат, 1985.-258 с.

10. Ю.Бронштейн Э.А. и др. Механизация работ в хлебохранилищах и экспедициях хлебзаводов / Э.А Бронштейн. — М.: Пищевая прмышленность, 1973.-303 с.

11. Белов A.A. Анализ транспортирующих яиц механизмов / JI.B. Ильина, A.A. Белов, Г.В. Новикова // Материалы научной конференции «Энергия и знания молодых Аграрному производству». — Чебоксары: ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА», 2008. С. 289. .290.

12. Белов A.A., Кириллов Н.К., Новикова Г.В., Михайлова О.В., Ефремов С.К. Установка для варки меланжа диэлектрическим нагревом. Патент № 2365323. Бюл. № 24 от 27.08.2009.

13. Белов A.A., Кириллов Н.К., Новикова Г.В., Михайлова О.В. Механизированная установка для варки яиц диэлектрическим нагревом. Патент № 2371075. Бюл. № 30 от 27.10.2009.

14. Белов A.A. Механизированная диатермическая установка для пастеризации меланжа / Г.В. Новикова, A.A. Белов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. №4, 2010. — С. 15. 16.

15. Бессарабов Б.Ф. Практикум по инкубации яиц и эмбриологии сельскохозяйственной птицы / Б.Ф. Бессарабов М.: Агропромиздат, 1992. - 144 с.

16. Болтенков И.М. Оборудование для промышленной переработки яиц / И.М. Болтенков -М.: ЦНИИИТЭИ, 1972. 128с.

17. Буртов Ю.З. Инкубация яиц: справочник / Ю.З. Буртов, Ю.С. Гол-дин, И.П. Кривопишин. М.: Агропромиздат, 1990. - 239 с.

18. Бухгольц H.H. Основной курс теоретической механики / H.H. Бух-гольц. — М.: Наука, 1972. — 332 с.

19. Бородин И.Ф. Интенсификация ЭМПВЧ технологических процессов в животноводстве / И.Ф. Бородин, Г.В. Новикова // Техника в сельском хозяйстве. 1995. № 6. С.

20. Бородин И.Ф., Новикова Г.В. Интенсификация электромагнитным полем технологических процессов в животноводстве / И.Ф. Бородин, Г.В. Новикова // Известия НАНИ 4P. 1996. №4. С.

21. Бородин И.Ф. Энергосберегающие наноэлектротехнологии в животноводстве / И.Ф. Бородин // Труды 4-й международной научно-технической конференции. Часть 1. М.: ГНУ ВИЭСХ, 2004. - С. 44. .53.

22. Водяников В.Т. Организационно—экономические основы сельской электроэнергетики / В.Т. Водяников // учебное пособие для вузов по агроин-женерным специальностям. -М.: УМЦ «Триада», 2002. —312 с.

23. Воробьев В.А. Машины и оборудование птицефабрик и птицеферм / В.А. Воробьев, Г.П. Дегтярев. -М.: Колос, 1984. 285 с.

24. Гайдук В.Н. Практикум по электротехнологии / В.Н. Гайдук, В.Н. Шмигель. -М.: Агропромиздат, 1989. — 175 с.

25. Гинзбург A.C. Расчет и проектирование сушильных установок пищевой промышленности / Гинзбург A.C. М.: Агропромиздат, 1985. - 336 с.

26. Гинзбург A.C. Сушка пищевых продуктов / Гинзбург A.C. М.: Пи-щепромиздат, 1990. - 300 с.

27. Гинзбург A.C. Теплофизические характеристики пищевых продуктов / A.C. Гинзбург, М.А. Громов, Г.И. Красовская. М.: Пищевая промышленность, 1980. - 288 с.

28. Глуханов Н.П. Физические основы высокочастотного нагрева / Н.П. Глуханов. JL: Машиностроение, 1979. — 61 с.

29. Глущенко H.A. Сооружения и оборудование для хранения продукции растениеводства и животноводства / H.A. Глущенко. М.: Колос, 2009. -303 с.

30. Города Приволжского федерального округа в цифрах, 2008: Стат. сборник / Чувашстат — Чебоксары, 2008 90 с.

31. Гусак A.A. Математический анализ и дифференциальные уравнения / A.A. Гусак // Справочное пособие к решению задач. 3-е изд. - Минск: Тет-раСистемс, 2003. - 416 с.

32. Гуськов Ю.В. Обоснование и разработка механизированной микроволновой яйцеварки / Ю.В. Гуськов // дис. . кан. тех. наук. Чебоксары: ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА», 2007. - 160 с.

33. Гуськов Ю.В. Высокочастотная пастеризация яиц /Ю.В. Гуськов, Н.К. Кириллов, Г.В. Новикова // Труды ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА». -Чебоксары: ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА». 2003. Т.18. - С. 328. .330.

34. Гуськов Ю.В. Высокочастотная пастеризация яиц / Ю.В. Гуськов, О.В. Михайлова, Г.В. Новикова // Информационный листок. Чебоксары: Чувашский ЦНТИ, 2003. - №82-024-03.

35. Гуськов Ю.В. Установка для варки пищевых яиц / Ю.В. Гуськов, Г.В. Новикова // Энергосберегающие системы, технологии и оборудование: межвузовский сборник научных трудов / ФГОУ ВПО «Мордовский ГУ» им. Н.П. Огарева. Саранск, 2006. - С. 213. .214.

36. Гордеев A.C. Основы проектирования и строительства перерабатывающих предприятий / A.C. Гордеев, А.И. Завражнов, A.A. Курочкин, В.Д. Хмыров, Г.В. Шабурова. М.: Агроконсалт, 2002. - 492с.

37. Драганов Б.Х. Теплотехника и применение теплоты в сельском хозяйстве / Б.Х. Драганов. М.: Агропромиздат, 1990. - 460 с.

38. Девятков Н.Д. Миллиметровые волны и их роль в процессах жизнедеятельности / Н.Д. Девятков. М.: Радиосвязь 1991. - 167 с.

39. Живописцев E.H. Электротехнология и электрическое освещение / E.H. Живописцев, O.A. Косицын. М.: Агропромиздат, 1990. - 303с.

40. Жилинский Ю.М. Электрическое освещение и облучение / Ю.М. Жилинский, В.Д. Кулнен. М.: Колос, 1982. - 272 с.

41. Зайцев A.M. Микроклимат животноводческих комплексов / A.M. Зайцев. М.: Агропромиздат, 1986. - 191 с.

42. Зайцев A.M. Электронагрев на фермах / A.M. Зайцев, В.Н. Растри-гин. -М.: Росагропромиздат, 1989. 60 с.

43. Залюбовская Н.П. О влиянии радиоволн миллиметрового диапазона на организм человека и животных / Н.П. Залюбовская // Гигиена и санитария. -1978.- №8.

44. Зимняков В.М. Практикум по расчету и конструированию машин и аппаратов перерабатывающих производств / В.М. Зимняков. Пенза: ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА», 2001.-187 с.

45. Зуев Ф.Г. Подъемно-транспортные установки / Ф.Г.Зуев, H.A. Лотков. М.: Колос, 2006. - 471 с.

46. Изаков Ф.Я. Механизация и электрификация птицеводства / Ф.Я. Изаков, Н.М. Быков, П.Н. Леонтьев.-М.: Колос, 1982. 398 с.

47. Искин В.Д. Биологические эффекты миллиметровых волн и коре-ляционный метод их обнаружения / В.Д. Искин. Харьков: Основа, 1990. -302 с.

48. Ковалев Ю.Н. Аппараты молочных линий на фермах / Ю.Н. Ковалев. — М.: Агропромиздат, 1985. 271 с.

49. Кавецкий Г.Д. Процессы и аппараты пищевой технологии / Г.Д. Ка-вецкий, Б.В. Васильев. М.: Колос, 1997. - 551 с.

50. Кавецкий И.Ф. Оборудование предприятия общественного питания / И.Ф. Кавецкий. М.: Колос, 2004. - 304 с.

51. Кива A.A. Машины и оборудование для птицеводства / A.A. Кива, Ю.Н. Сухорева, В.М. Лукьянов. М.: Агропромиздат, 1987. - 240 с.

52. Киничников С.А. Электромеханизация в птицеводстве / С.А. Кинич-ников. М.: Россельхозиздат, 1977. - 392 с.

53. Кириллов Н.К. Конвейерная микроволновая яйцеварка / Н.К. Кириллов, Г.В. Новикова, Г.И. Егоров, Ю.В. Гуськов // Механизация и электрификация с.-х. 2007. - №2. - С. 27. .28.

54. Кириллов Н.К. Проектирование высокочастотных установок для технологических процессов в животноводстве / Н.К. Кириллов, Г.В. Новикова, Г.И. Егоров // Известия НАНИ 4P. 1997. - № 5. - С. 63.68.

55. Кириллов Н.К. Электроактивирование процессов при инкубации яиц / Н.К. Кириллов, Г.В. Новикова, О.В. Михайлова // Механизация и электрификация с.-х. 2002. - №7. - С. 18. .20.

56. Кириллов Н.К. Конвейерная микроволновая яйцеварка/ Н.К. Кириллов, Г.В. Новикова, Г.И. Егоров, Ю.В. Гуськов // Механизация и электрификация с.-х. 2007. - №2. - С. 27. .28.

57. Кириллов Н.К. Устройство для варки яиц в микроволновой печи / Н.К. Кириллов, Г.В. Новикова, Г.И. Егоров, М.В. Белова // Птицеводство. -2007. №2. - С.38.

58. Кириллов Н.К. Электрооборудование для варки пищевых продуктов / Н.К. Кириллов, Г.В. Новикова. Чебоксары: ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА», 2009.-313 с.

59. Княжевская Г.С. Высокочастотный нагрев диэлектрических материалов / Г.С. Княжевская, М.Г. Фирсова. JL: Машиностроение, 1980. - 73с.

60. Кричевский Е.С. Теория и практика экспрессного контроля влажности твердых и жидких материалов / Е.С. Кричевский. М.: Энергия, 1980. -240 с.

61. Кругалев С.С. Переработка яиц в СССР и за рубежом / С.С. Круга-лев. М.: АгроНИИ ТЭИММП, 1990. - 50 с.

62. Кудрявцев И.Я. Электрический нагрев и электротехнология / И.Я. Кудрявцев, В.А. Карасенко. М.: Колос, 1975. - 368 с.

63. Лыков A.B. Теория сушки / A.B. Лыков. М.: Энергия, 1968. - 468 с.

64. Антипов С.Т. Машины и аппараты пищевых производств / С.Т. Ан-типов, И.Т. Кретов, А.Н. Остриков. -М.: Высшая школа, 2001. 703 с.

65. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. М.: ВИЭСХ, 1998. — 4.1. — 220 с.

66. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники: нормативно-справочный материал. — М.: РИЦ ГОСНИТИ, 1998. 4.2. - 240 с.

67. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов: утв. Министерством экономики РФ, Министерством финансов РФ, Государственным комитетом РФ по строительной, архитектурной и жилищной политике 21.06.1999 №ВК477.

68. Михайлова О.В. Электронно-ионная технология производства меланжа / О.В. Михайлова, Н.К. Кириллов, Г.В. Новикова // Труды ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА». Т. 16. Чебоксары:, ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА». 2001.-С. 178.180.

69. Михайлова О. В. Диэлектрический нагрев в переработке яиц / О.В. Михайлова, Г.В. Новикова, A.A. Белов. Чебоксары: ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА», 2009.-42 с.

70. Михайлова О.В. Диэлектрический спектр составных частей инкубационных яиц / О.В. Михайлова // Информационный листок Чебоксары: Чувашский ЦНТИ, 2000. - № 162 - Р. - 5 с.

71. Михайлова О.В. Комплексное воздействие электромагнитных излучений разных частот на биологический объект / О.В. Михайлова и др. // Международная конференция «Электромагнитные излучения в биологии». Калуга: КГПУ, 2000. - С. 91. .96.

72. Михайлова О.В. Обоснование и разработка технических средств с источниками электромагнитных излучений для технологических процессовптицеводства / O.B. Михайлова // дис. . д-ра тех. наук. — Чебоксары: ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА», 2004. 36 с.

73. Михайлова О.В. Электрооборудование в птицеводстве / О.В. Михайлова, Г.В. Новикова, Н.К. Кириллов. Чебоксары: ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА», 2003. - 257 с.

74. Михайлова О.В. Электромагнитное излучение в технологических процессах птицеводства / О.В. Михайлова // Механизация и электрификация с.-х. 2004. - № 6. - С. 23. .24.

75. Михайлова О.В. Электрокоронирующее устройство для обеззараживания яиц / О.В. Михайлова // Тракторы и сельскохозяйственные машины — 2004.-№6.-С. 25.26.

76. Нетушил A.B. Высокочастотный нагрев диэлектриков и полупроводников / A.B. Нетушил. JL: Госэнергоиздат, 1959. — 480 с.

77. Новикова Г.В. Диэлектрические установки интенсификации технологических процессов в животноводстве / Г.В. Новикова // монография. -Красноярск: КГАУ, 1993. 260 с.

78. Новикова Г.В. Применение электромагнитного излучения в птицеводстве / Г.В. Новикова, О.В. Михайлова // Механизация и электрификация с.-х. 2004. - № 9. - С. 27. .28.

79. Новикова Г.В. Ярусная микроволновая яйцеварка / Г.В. Новикова, Г.И. Егоров, Н.К. Буш // Механизация и электрификация с.-х. 2007. - № 9. -С. 30.31.

80. Новикова Г.В. Интенсификация ВЧ электромагнитным полем технологических процессов в животноводстве /Г.В. Новикова // автореф. дис . д-ра техн. наук. М.: МГАУ, 1994. - 36 с.

81. Новикова Г.В. Электро-, светотехника в животноводстве / Г.В. Новикова, Н.К. Кириллов, П.В. Зайцев. Чебоксары: ЧГСХА, 1999. -400с.

82. Оболенский Н.В. Холодильное и вентиляционное оборудование / Н.В. Оболенский, Е.А. Денисюк. М.: Колос, 2004. - 248 с.

83. Овчукова С.А. Применение оптического излучения в сельскохозяйственном производстве / С.А. Овчукова // автореф. дис. . д-ра тех. наук. — М.: МГАУ, 2001.-42 с.

84. Остриков А.Н. Расчет о конструирование машин и аппаратов пищевых производств / А.Н. Остриков. СПб.: ГИОРД, 2003. - 352 с.

85. Курочкин A.A. Оборудование и автоматизация перерабатывающих производств / A.A. Курочкин, Г.В. Шабурова, A.C. Гордеев, А.И. Завражнов. М.: Колос, 2007. - 591 с.

86. Пономарев К.К. Составление дифференциальных уравнений / К.К. Пономарев. Минск: Высшая школа, 1973. - 558 с.

87. Ерохин М.Н. Проектирование и расчет подъемно-транспортирующих машин сельскохозяйственного назначения / М.Н. Ерохин,

88. A.B. Карп, H.A. Выскребенцев и др., под ред. М.Н. Ерохина и A.B. Карпа. -М.: Колос, 1999.-228 с.

89. Плаксин Ю.М. Процессы и аппараты пищевых производств / Ю.М. Плаксин, H.H., Малахов, В.А. Ларин. М.: Колос, 2008. - 760 с.

90. Романов A.JI. Птичье яйцо / A.JI. Романов, А.И. Романова. М.: Пищепромиздат, 1969. — 112 с.

91. Рубцов П.А. Применение электрической энергии в сельском хозяйстве / П.А. Рубцов. М.: Колос, 1971. - 526 с.

92. Сергеева A.M. Контроль качества яиц / A.M. Сергеева. М.: Рос-сельхозиздат, 1984. - 64с.

93. Свиридов В.Т. Электроника сверхвысоких частот / В.Т. Свиридов, Ю.Н. Пчельников -М.: Радио и связь, 1981. 96 с.

94. Соколов В.И. Основы расчета и конструирования машин и аппаратов пищевых производств / В.И. Соколов. М.: Колос, 1992. — 399 с.

95. Справочник по инкубации яиц сельскохозяйственной птицы / под ред. Ю.Н. Владимировой. — М.: Колос, 1971. 224 с.

96. Спиваковский А.О. Транспортирующие механизмы / А.О Спива-ковский, В.К. Дьячков. М.: Машиностроение, 1983. - 487 с.

97. Тареев Б.М. Физика диэлектрических материалов / Б.М. Тареев. -М.: Энергоиздат, 1981. 319 с.

98. Теоретическая механика / под ред. Е.М Никитина. — 10-е изд., пере-раб. М.: Наука, 1977. - 416 с.

99. Технология переработки продуктов птицеводства / под ред. Н.П. Третьякова. М.: Колос, 1974. - 240 с.

100. Фаталиев Х.К. Электротермическая обработка соков и вин / Х.К. Фаталиев // Механизация и электрификация с.-х. 2004. - №12. - С. 11. 13.

101. Флауменбаум Б.Л. Теоретические основы стерилизации консерв / Б.Л. Флауменбаум. Киев: Вица школа, 1981. - 186 с.

102. Харламов C.B. Конструирование технологических машин пищевых производств / C.B. Харламов. Л.: Машиностроение, 1979. — 224 с.

103. Харламов C.B. Практикум по расчету и конструированию машин и аппаратов пищевых производств / C.B. Харламов. Л.: Агропромиздат, 1991. — 256 с.

104. Харьков A.B. Интенсификация процессов СВЧ-обработки сельскохозяйственных материалов / A.B. Харьков // автореф. дис. . канд. техн. наук. -М.: МГАУ, 1995.-22 с.

105. Царенко П.П. Повышение качества продукции птицеводства: пищевые и инкубационные яйца / П.П. Царенко. Л.: Агропромиздат, 1988. - 240 с.

106. Шпилько A.B. Экономическая эффективность механизации с.-х. производства / A.B. Шпилько и др.. M.: РАСХН, 2001. - 346 с.

107. Электрооборудование животноводческих предприятий и автоматизация производственных процессов в животноводстве / под ред. И.Ф. Кудрявцева. М.: Колос, 1979. - 367 с.

108. Электрофизические, оптические и акустические характеристики пищевых продуктов / под ред. И.А. Рогова. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. -288 с.

109. Bengtsson N., Ohlsson T. Industrielles Erhitzen mit Mikrowellen und seine Bedeutung fur gefrier und hitzebehandelte hebensmittel / N. Bengtsson, T. Ohlsson. - ZFL, 1986, 37, № 6, - P. 392. .399.

110. Budagovsky A.B. Role of coherent fields in spatial realization on cell genetic information. Electroma genetic radiations in biology / A.B. Budagovsky. -Kaluga: Kaluga Tsiolkovsky State Pedagogical University, 2000. P. 27. .32.

111. Das Dynopack System fur die Zebensmittel — verpackung — Neue Verpack. - 1986. - № 9. - P. 24. .29.

112. Rice J. Microwave susceptors control energy absorption rates Food Proces / J. Rice. - 1986. - № 6. - P. 74.

113. Ristic M. Technology a proizvodnje proteinsko energetskh Hraniva of Nejestivih sporednih proizvoda zaklane zivine / M. Ristic, V. Sakac, S. Flipovic, S. Kormanjos //Novi Sad, Matica SRPSKA, Tiski cvet, 1996. - P. 141.

114. Schiffmann R.F. Food product development for mierowavr processing — Food Technol / R.F. Schiffmann. 1986, 40 № 6. - P. 94. .98.